Greffe de l’œil entier : un regard sur le passé et une vision pour l’avenir
Les paupières supérieures et inférieures de l’œil droit de Madden ont été cousues après l’opération pour empêcher la lumière, les débris ou tout corps étranger de pénétrer dans l’œil. Madden n’est dans aucune unité de transplantation spéciale comme c’est la pratique avec les patients transplantés et il n’y a aucune inquiétude quant au rejet du nouvel œil comme c’est le cas dans les greffes de cœur, de rein et d’autres organes, ont déclaré des responsables.
Whole-eye transplantation (WET) [La greffe d’œil entier]
Les méthodes d’étude et les résultats ont été comparés. Dans la majorité de la littérature publiée, WET peut entraîner une récupération de la vision chez les vertébrés à sang froid. Il existe quelques cas dans lesquels des modèles WET de mammifères démontrent la survie du tissu transplanté après une anastomose neurovasculaire et la capacité de maintenir une brève activité d’électrorétinogramme chez le nouvel hôte. Dans cette étude, nous examinons chez les vertébrés à sang froid et les modèles animaux mammifères pour WET et discutons des perspectives de recherche future pour la traduction en transplantation oculaire humaine. Il existe quelques cas dans lesquels des modèles WET de mammifères démontrent la survie du tissu transplanté après une anastomose neurovasculaire et la capacité de maintenir une brève activité d’électrorétinogramme chez le nouvel hôte. Dans cette étude, nous examinons chez les vertébrés à sang froid et les modèles animaux mammifères pour WET et discutons des perspectives de recherche future pour la traduction en transplantation oculaire humaine. Il existe quelques cas dans lesquels des modèles WET de mammifères démontrent la survie du tissu transplanté après une anastomose neurovasculaire et la capacité de maintenir une brève activité d’électrorétinogramme chez le nouvel hôte. Dans cette étude, nous examinons chez les vertébrés à sang froid et les modèles animaux mammifères pour WET et discutons des perspectives de recherche future pour la traduction en transplantation oculaire humaine.
Introduction
La cécité touche 39 millions de personnes dans le monde. La perte de vision entraîne une invalidité importante ainsi qu’un impact délétère sur la qualité de vie et l’autonomie. Il n’existe actuellement aucun traitement disponible pour la perte de vision due à l’atrophie du nerf optique ou à la perte de cellules ganglionnaires rétiniennes, qui peut être causée par un glaucome en phase terminale, une atrophie optique traumatique 2 et d’autres maladies. La greffe de l’œil entier (WET) peut être une option de traitement viable. En 1977, le Conseil consultatif de l’Institut national de l’œil a appelé à des efforts de laboratoire limités et réfléchis dans le domaine de la transplantation oculaire. 3 Les greffes réussies du visage et du visage partiel sont devenues plus courantes et se sont avérées plus sûres et plus efficaces que prévu initialement, 4ce qui peut aider à ouvrir la voie à un WET réussi.
Lorsque la cécité est causée par un traumatisme, elle s’accompagne souvent d’une grave défiguration faciale. Cinquante-huit pour cent des blessures oculaires en temps de guerre aux États-Unis ont des lésions faciales graves concomitantes, il existe donc une population qui pourrait potentiellement bénéficier de la combinaison visage et WET. Avec l’amélioration continue de la régénération nerveuse et de l’immunosuppression, la transplantation est devenue une option de plus en plus viable pour le traitement de processus pathologiques par ailleurs extrêmement complexes et débilitants.
Un examen de la base de données PubMed a été effectué à l’aide des termes de recherche « transplantation oculaire », « transplantation de modèle animal », « régénération du nerf optique », « revascularisation circulatoire de l’œil » et « transplantation du visage ». Les résumés ont été examinés pour identifier les articles relatifs aux modèles de transplantation oculaire. Des références supplémentaires ont été obtenues en utilisant des moteurs de recherche Internet commerciaux et en parcourant les bibliographies des articles inclus. Les résumés ont été numérisés et si le manuscrit répondait potentiellement aux critères d’inclusion, l’article complet a été examiné. Les critères d’inclusion nécessitaient que l’article complet soit disponible en anglais et que l’œil ait été complètement énucléé et réimplanté.
Résultats – Modèles de vertébrés à sang froid
L’un des premiers modèles réussis de transplantation oculaire a été la salamandre. En 1930, Stone a échangé l’œil droit de 41 paires de larves d’Amblystoma punctatum et d’A. tigrinum . Il a testé la vision des yeux transplantés dans trois des paires en retirant l’œil normal controlatéral et en observant si les animaux répondaient aux signaux visuels. Les six animaux testés ont démontré un retour fonctionnel de la vision dans l’œil transplanté. De même, Stone et Cole ont enquêté sur 104 jeunes et vieux adultes A. punctum (78 réimplantés dans le même animal et 26 transplantés dans un nouvel hôte). Le retour de la vision par réponse comportementale a été démontré dans cinq yeux réimplantés et quatre yeux transplantés. En 1937, Stone a poursuivi ses expériences de transplantation et de replantation de 186 larves d’A. punctum. 
Vingt-six des animaux transplantés et neuf des animaux replantés ont été testés pour le retour de la vision via une réponse comportementale. Trente et une des 35 salamandres testées ont eu une réponse visuelle réussie aux stimuli. Un succès similaire a été démontré chez l’adulte de Triturus viridescens. Après la transplantation de 59 yeux et l’énucléation suivie de la réimplantation de 33 animaux, 13 ont été testés pour le retour de la vision en utilisant la réponse comportementale aux signaux visuels. Six des neuf animaux avec des globes réimplantés testés pour le retour de la vision ont démontré une réponse comportementale positive, le nombre d’animaux avec un retour de la vision après la transplantation n’a pas été enregistré. Une transplantation oculaire interspécifique a été réalisée entre A. punctatum et T. viridescens . Trente-quatre hôtes Amblystoma avec des yeux Triturus et 46 hôtes Triturus avec des yeux Amblystoma ont été étudiés. Tous les yeux de Triturus sur Amblystomales hôtes ont dégénéré, mais les yeux d’Amblystoma sur les hôtes Triturus se sont rétablis et huit ont démontré un retour de la vision, vérifié en claquant sur un caoutchouc rouge déplacé à l’extérieur de leur cage. Différemment, l’échange d’yeux entre les espèces Typhlotriton spelaeus et A. punctatum a entraîné un retour de la vision chez les deux espèces. Treize paires d’animaux avaient des yeux échangés entre les espèces.
La vision a été démontrée dans cinq des greffes d’ Amblystoma et quatre des sept greffes de Typhlotriton . La réimplantation de neuf T. spelaeus et d’un T. nereus a entraîné un retour de la vision dans l’un desT. nereus et sept des neuf T. Spelaeus. Les larves d’ Ambystoma adaptent la coloration de leur peau pour se camoufler. L’énucléation bilatérale annule immédiatement et irréversiblement cette capacité. Pietsch et al ont énucléé 22 larves d’ Amblystoma et ont ensuite procédé à une transplantation oculaire. Dix-huit des 22 animaux ont récupéré une réaction de camouflage de la peau à leur environnement démontrant un retour réussi de la vision.
Les grenouilles et les crapauds ont été utilisés avec succès dans des études de transplantation oculaire. En 1924, Koppanyi et Baker ont excisé les yeux de crapauds européens (Bombinator) et les ont replantés dans la même orbite. L’adaptation de la couleur de la peau, qui est visuellement stimulée, revient après 8 semaines indiquant ainsi le retour de la vision. Entre 1924 et 1928, Keeler replanta 60 yeux de Rana pipiens . Cependant, il n’a trouvé aucune preuve de retour de la vision dans tous les cas. Différemment, Sperry yeux transplantés du côté controlatéral chez 30 têtards anoures et 21 urodèles adultes adultesamphibiens. Il a noté un retour de la vision chez deux des 30 têtards, déterminé en sautant sur un leurre après qu’ils aient subi une métamorphose en grenouilles. /https://tf-cmsv2-smithsonianmag-media.s3.amazonaws.com/filer_public/19/46/1946044c-a42f-42e4-97c5-79c9360b0523/hornhinneforskning-lagali-rafat-2022-06-22-tb-_dsr9958.jpg)
Douze des 21 urodèles ont retrouvé la vue. En ajoutant un niveau de complexité, Sedohara et al , ont réussi à induire la formation d’yeux à partir de gastrules précoces de la grenouille africaine ( Xenopus ) in vitro et ont transplanté ces organes dans des têtards Xenopus . Trois des 15 têtards ont conservé les yeux après la métamorphose et il a été noté que ces animaux adaptaient la couleur de leur peau en fonction de l’intensité de la lumière de fond, une adaptation qui nécessite des stimuli visuels, suggérant le retour de la vision. Les xénopes ont non seulement pu démontrer un retour de la vision après transplantation d’yeux développés in vitro , mais sont capables d’établir des voies visuelles après transplantation oculaire ectopique vers la queue des têtards. Six des 31 animaux ayant subi une transplantation oculaire ectopique ont démontré un apprentissage à médiation lumineuse et il a été démontré que les yeux ectopiques développaient des voies d’innervation vers le tronc et la colonne vertébrale de l’hôte. Toutes les études de transplantation d’œil de vertébrés à sang froid sont résumées dans le tableau 1 . Tableau 1 Modèles animaux de transplantation oculaire d’invertébrés à sang froid
Modèles de mammifères
Les mammifères fournissent le modèle animal le plus proche pour la transplantation d’œil humain. Le rétablissement réussi de la perfusion et, dans certains cas, l’activité de l’électrorétinogramme ont été démontrés, mais le retour complet de la vision dans un modèle mammifère s’est avéré difficile. Les modèles animaux de mammifères pour la transplantation oculaire sont résumés dans le tableau. En 1886, May a effectué une réimplantation et une transplantation de l’œil entier chez 24 lapins. Aucun des animaux n’a retrouvé la vision et 18 des 24 yeux ont été perdus. L’auteur n’avait pas l’innovation technique pour anastomoser les vaisseaux sanguins et pensait que la survie de l’œil dépendait de la sécurité du bandage postopératoire et de la durée pendant laquelle il restait en place. 
En 1924, Koppanyi et Baker 13étendu leurs expériences des animaux à sang froid au rat. Ils ont énucléé et replanté les yeux de 25 animaux et ont constaté le retour du réflexe cornéen chez deux animaux. Aucune anastomose micro vasculaire ou coaptation du nerf optique n’a été réalisée chez ces animaux. Freed et Wyatt ont utilisé le rat Sprague-Dawley pour examiner la capacité des yeux fœtaux transplantés dans le cerveau d’adultes aveugles à développer une sensibilité à la lumière. Douze yeux de rat ont été examinés histologiquement et dans deux cas des rétines organisées ont été observées. Des réponses évoquées à des flashs lumineux ont été enregistrées chez trois des neuf, suggérant le développement d’une sensibilité à la lumière. 18Des animaux plus grands tels que des canidés, des ovins et des porcs ont été utilisés pour démontrer la revascularisation après une transplantation oculaire sur divers sites. Vingt-cinq yeux canins ont été énucléés et l’artère ciliaire et la veine ophtalmique interne ont été anastomosées à l’artère et à la veine fémorale du rat. Tous les yeux ont démontré une circulation active via l’apparence microscopique des vaisseaux et un saignement actif des surfaces coupées des insertions des muscles extra oculaires. Dans trois cas, de la fluorescéine sodique a été injectée dans la circulation du rat et a ensuite été notée pour remplir les principales artères et veines rétiniennes chez deux de ces animaux, le troisième angiogramme n’était pas techniquement satisfaisant pour l’interprétation. Sher a été le premier à démontrer avec succès le repère fusion après auto transplantation d’yeux de mammifère dans un modèle ovin. Vingt moutons ont eu des yeux transplantés sur l’orbite controlatérale. Les artères ciliaires et ophtalmique interne et six canaux veineux de sortie (les deux veines corticales supérieures et deux inférieures, et les veines ciliaire et ophtalmique interne) ont été anastomosés.
Le rétablissement de la circulation active a été noté par l’aspect microscopique des vaisseaux sur le nerf optique et la sclérotique, ainsi que par l’injection sclérale et le saignement des bords coupés des insertions des muscles extra oculaires. Cinq animaux ont subi une angiographie à la fluorescéine et tous les cas ont démontré un remplissage séquentiel des principales artères et veines rétiniennes. Sher n’a pas évalué la fonction rétinienne dans ces expériences. Shiet al ont exentéré les yeux de porc et ont anastomosé l’artère ophtalmique à l’artère carotide. L’examen à la lampe à fente n’a révélé aucune anomalie dans les yeux exentérés. L’électro rétinogramme et les réponses du nerf optique ont été partiellement récupérés et sont restés stables pendant 3 h, moment auquel l’expérience a été terminée. La restauration de la repère fusion a été confirmée par histologie par la présence de vaisseaux rétiniens colorés à la lectine FITC imagés par microscopie confocale.
Tableau 2 Modèles animaux de transplantation oculaire chez les mammifères
Discussion
Human WET promet de restaurer la vision des patients souffrant de cécité. Des recherches importantes ont été menées dans le but d’atteindre cet objectif. La première mention de transplantation oculaire chez l’homme remonte à 1885 dans la Revue Générale d’Ophtalmologie. Le Dr Chibret a retiré l’œil staphylomateux et buphtalmique d’une jeune fille de 17 ans et a placé un œil de lapin dans le sac conjonctival vide. L’œil transplanté a ensuite été suturé en place à travers la conjonctive du patient jusqu’à la cornée transplantée. L’organe greffé a péri au quinzième jour postopératoire.
Plus tard cette année-là, le Dr Terrier a rapporté à la Société de Cirurgie de Paris une opération similaire au cours de laquelle la cornée s’est desquamée au troisième jour postopératoire. La troisième xénogreffe enregistrée a été décrite par M Rohmer et de la même manière, la cornée s’est desquamée 7 jours après la procédure. Bradford a rapporté son expérience de l’opération en septembre de la même année dans le Boston Medical and Surgical Journal. Il a anastomosé le nerf optique transplanté au moignon nerveux restant du receveur, et les muscles extra oculaires ont été suturés au tissu sous-conjonctival restant. Le suivi enregistré n’était que de 18 jours, moment auquel l’œil semblait viable mais n’a pas démontré de preuve de rétablissement de la vision. Terrier a tenté de répéter le 22 de Bradford succès signalé, mais cette opération a entraîné la mort de l’organe transplanté. Le WET humain provenant d’un donneur cadavérique a été tenté en 1969 au Methodist Hospital de Houston. La cornée, le cristallin et l’iris ont été transplantés mais n’ont pas réussi à restaurer la vision. Des progrès substantiels sont nécessaires avant que l’allogreffe d’œil entier humain avec retour réussi de la vision ne soit accomplie.
Les défis d’une WET réussie sont triples : développer une immunosuppression efficace et bénigne, améliorer la capacité de régénération nerveuse et optimiser la technique chirurgicale. Un protocole immunosuppresseur qui entrave le rejet immunitaire avec un profil d’effets secondaires minimal reste insaisissable malgré des avancées significatives dans le domaine. La capacité des nerfs à se régénérer après ligature et coaptation continue d’être lente, imprévisible et incomplète. 
Cependant, certains médicaments, comme le FK506, ont des propriétés neuro régénératives en plus de leurs effets immunosuppresseurs. Ainsi, cela pourrait être un point de départ idéal pour une thérapie immunosuppressive pour WET. Le nerf optique doit se régénérer et permettre la conduction des stimuli lumineux vers les centres visuels appropriés du cerveau, et l’interprétation correcte de ces signaux, pour que la transplantation oculaire soit efficace. La technique chirurgicale optimale doit être développée pour assurer une opération efficace avec un temps d’ischémie court et des taux de réussite élevés. Des modèles animaux sont nécessaires pour faire progresser nos connaissances dans ces trois domaines et progresser vers l’objectif d’une WET réussie chez l’homme.
L’approche idéale pour faire progresser l’avenir du WET serait divisé en phases. Les premières phases de la recherche devraient se concentrer sur des études à haut débit pour développer et perfectionner la technique de transplantation et effectuer des recherches scientifiques fondamentales. Le modèle de rat est une bonne option pour les études à grand volume et a été utilisé avec succès comme prototype pour la transplantation du visage et de l’hémi-visage. Elle est facilement reproductible et d’un point de vue technique l’anastomose du nerf optique et vasculaire peut être réalisée à l’aide d’un microscope opératoire.
Fait important, l’anatomie de la micro vascularisation de la tête du nerf optique chez le rat est similaire à celle des primates. Le modèle animal de rat a été utilisé avec succès pour aider à développer les connaissances nécessaires pour faire de la greffe de visage et de visage partiel une réalité et jouera un rôle similaire dans le développement de WET. La figure 1 montre un modèle d’hémi-visage de rat développé par notre groupe. Les souches de rats aux yeux pigmentés, comme le Brown-Norway, pourraient être mieux adaptées à l’étude de WET une fois que les tests fonctionnels deviennent l’objectif, car le pigment protège la rétine nocturne sensible de la rétinopathie photopique due à l’exposition à la lumière. Des tests tels que l’imagerie oculaire non invasive, l’électrophysiologie et l’examen à la lampe à fente peuvent être facilement réalisés chez le rongeur. De plus, les études de comportement pour évaluer la fonction sont bien établies chez le rongeur. Notre groupe a établi un modèle orthotopique viable pour la transplantation oculaire vascularisée chez le rat. Ce modèle est idéal pour examiner la viabilité, le retour fonctionnel et l’immunologie dans WET.
Les primates non humains sont une prochaine étape idéale dans la recherche après les études sur les rongeurs, en plus des études sur les cadavres humains. La recherche sur les primates non humains peut bénéficier d’un plus large éventail de techniques disponibles pour tester et mettre en valeur le retour fonctionnel. Des tests comportementaux, ainsi que l’électro rétinographie seraient des outils précieux pour évaluer la fonction visuelle et son impact sur l’animal. Cette étape, ainsi que des études cadavériques, dans la poursuite de WET serait cruciale pour déterminer la faisabilité chirurgicale de la procédure ainsi que si le patient potentiel recevrait un retour cliniquement important de la fonction visuelle. La route pour faire de WET une réalité clinique pour ceux qui ont perdu la vue est longue et semée d’obstacles scientifiques complexes. Cependant, les connaissances requises, les compétences chirurgicales, la technologie.
Greffe d’oeil
En 1969, la première greffe d’un œil humain entier a été annoncée dans les journaux, à tort. Le Dr Conard D. Moore, assisté du Dr Dan Sigband, du Methodist Hospital de Houston, avait opéré John Madden, âgé de 54 ans, dans le but de restaurer son œil droit. Elle avait été détruite par une hémorragie suite à une greffe de cornée quelques jours plus tôt. Le 26 avril, la Houston Opthalmological Society a expliqué les raisons pour lesquelles une greffe oculaire complète était au-delà de toute possibilité de succès. Le Dr Moore a répondu en déclarant qu’en fait, l’opération n’a pas transplanté un œil complet, mais seulement la partie optique avant, en conservant la rétine, le nerf optique, les vaisseaux sanguins et les muscles d’origine de l’œil du patient. Trois semaines après l’opération, cependant, le patient n’avait plus la vue, bien que l’œil ait un mouvement et une apparence normaux. Le 9 juin 1969, le Dr Moore a été expulsé de la Houston Opthalmological Society pour mauvaises pratiques.
https://www.thehindu.com/archives/worlds-first-total-eye-transplant/article26925311.ece